Nähtamatu valgus aitab lugeda aju saladusi

Tartu Ülikooli psühholoogiainstituudi teadur Andero Uusberg selgitab, et punased laserdioodid näidispea küljes kiirgavad infrapuna- lähedase valguse ajju ning sinised detektorid registreerivad sealt väljuva valguse omadusi. Foto: Margus Ansu

Tartu Ülikooli psühholoogiateadlaste võimalused inimaju talitlust uurida avardusid märkimisväärselt tänu enam kui 200 000-eurosele infrapunalähedase valguse spektroskoobile, mis jõudis hiljuti Chemicumi laborisse.

Jaapani firma Hitachi seade on nii uus, et ühtegi aju-uuringut sellega veel korraldatud pole ning plaanidki on alles sõnastamisel.

TÜ psühholoogiainstituudi teaduri Andero Uusbergi sõnul on aga ilmne, et spektroskoop teeb aju signaalide lugemise täpsemaks ning lubab usaldusväärsemaid andmeid kui seni peamiselt kasutatud elektro-entsefalograaf, mis mõõdab aju bioelektrilist aktiivsust.

«Entsefalograafiga loeme küll näiteks välja, kas mingi asi mõjub inimesele emotsionaalselt positiivselt või negatiivselt, aga me ei tea, mis aju piirkonnas protsess toimub,» selgitas Uusberg. «Uue seadmega saame neid piirkondi määratleda mõne ruutsentimeetri täpsusega.»

Näha pole, levib hästi

Hitachi aparaati nimetatakse infrapunalähedase valguse spektroskoobiks, sest töötab lainepikkustel 695 ja 830 nanomeetrit. Inimene näeb valgust lainepikkustel 390 kuni 750 nanomeetrit, seega pole aparaadi kiiratav ülemine lainepikkus inimsilmale hoomatav. Infrapunakiirguse vahemik on 750 nanomeetrit kuni üks millimeeter.

Andero Uusberg selgitas, et infrapunalähedane valguskiirgus läbib hästi inimkeha kudesid, sestap on see tõhus ka aju uurimisel.

Aparaat hindab, kui hästi valgus kudesid läbistab. Valguse levimine sõltub hemoglobiini sisaldusest veres, hemoglobiini hulk on aga otseses seoses aju hapnikutarbega ning viimane omakorda aju töö intensiivsusega.

«Kui hapnikku transportivat hemoglobiini on palju, on veri heledam, kui hemoglobiini on vähem, siis tumedam,» täiendas Uusberg. «Kui aju mingi piirkond teeb tööd, vajab see piirkond rohkem kütet, järelikult viiakse sinna rohkem hapnikku.»

Andero Uusbergi magistritöö oli liikumistaju mudeli kontrollist, alustatud doktoritöö vaatleb individuaalseid erinevusi afektiivsetes protsessides.

Abiks psühhiaatrias

Näiteks plaanib Uusberg töösse kaasatavate inimeste ajudest välja lugeda, millised emotsioonid ja millistes aju osades tekivad, kui näidata katsejänestele psühholoogias kasutatavaid klassikalisi pilte – alates vigastatud kehadest ning lõpetades kerge erootikaga.

«Tulevikus võiks tänu sellistele aparaatidele jõuda mõõdikuteni, mis tõhustaks psüühikahaiguste diagnoosi ja ravi,» arutles Uusberg. «Praegu tugineb see veel peamiselt vaid patsientide intervjueerimisele.»
Analoogseid spektroskoope on psühholoogiainstituudi andmeil seni kasutusel paarikümnes Euroopa laboris. Ainuüksi Jaapanis, mis on nii Hitachi kui teiste sarnaseid aparaate tootvate firmade kodumaa, on neid aga juba paarisajas laboris.

Infrapunalähedane spektroskoopia
• Firma Hitachi nimetab oma elektroonilist seadet ETG-4000, mis mõõdab valguskiirguse neeldumist ajus, optilise kaardistamise süsteemiks.
• Infrapunalähedast valgust kasutav aparaat töötab lainepikkustel 695 ja 830 nanomeetrit, neist ülemine pole inimsilmale nähtav.
Allikas: TÜ psühholoogiainstituut